Akrilik ve vinil esaslı sistemlerde adsorbon polimerlerinin sentez ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada süspansiyon polimerizasyonu tekniği kullanılarak metil metakrilat ve etilen glikol dimetakrilat'ın farklı bileşimlerinden küresel kopolimer tanecikleri, elde edildi. Polimerizasyon sisteminde farklı karakterdeki iki çözücü toluen ve siklohekzan kullanıldı. İstenilen büyüklükte taneciklerin oluşturulması ve gözenekliliğe etki eden parametreler, deney şartlarının optimizasyonu ile belirlendi. Kopolimerizasyon esnasında ve daha sonra çözücünün ekstraksiyonu, yıkama, kurutma gibi işlemlerin gözenekliliğe olan etkisi deneysel veriler ile belirlendi. Karşıt bağlayıcı etilen glikol dimetakrilat miktarını ve monomerin içinde çözünmüş olduğu çözücünün karakterini değiştirmekle polimerin gözenekliliğine etki edildi. Oluşturulan taneciklerin boyutları, tanecik büyüklük dağılımları, gözeneklilikleri, gözenek büyüklük dağılımları, yoğunlukları, ağırlıkça ve hacimce şişme oranlan çeşitli teknikler kullanılarak belirlendi. Toluen kullanılan durumda polimer taneciklerindeki mikroküreler arasında yarıçapları 2 ile 10 nm arasında değişen gözeneklerin oluştuğu belirlendi. Çözücü olarak siklohekzan kullanılan durumda ise polimer taneciklerinde yarıçapları 10 nm den lOOOnm'ye kadar değişen geniş bir büyüklük dağılımına sahip gözenekler gözlendi. Gözenek boyutundaki değişimler, mikroküreler arasındaki boşluklara ve kopolimer tanecikleri oluşumu sırasında taneciklerin yığılmalarına bağlandı ve sonuçlar tartışıldı. Süspansiyon polimerizasyon tekniğinde, kullanılan süspansiyon ajanı türü ve miktarı, karıştırma hızı, karıştırıcı ve reaktör şekli, organik ve inorganik fazların oranı gibi parametrelerin ise adsorpsiyon kabiliyetine sahip bu taneciklerin özelliklerini etkilemek yanında daha çok şekil ve boyut gibi fiziksel özellikerini etkilediği görüldü.

In this study, spherical copolymer beads based on the various ratio of methyl methacrylate (MMA) and ethylene glycol dimethacrylate (EGDM) were prepared by suspension polymerization technique. Two different solvents, namely toluene and cyclohexane, were used as the diluents in the polymerization system. The desired bead size and the parameters which affects the porosity, were determined by the optimization of experiments. Porosity of beads were found to be affected by the amount of croslinker EGDM and character of the solvent used to dissolve monomer. Beads' sizes, bead size distribution, porosity, pore size distribution, density, volume swelling ratio, weight swelling ratio were determined by using various technique. It was found that toluene pruduces pores of radii 2 to 10 nm corresponding to the interstices between the nuclei. In the case of cyclohexane as the diluent, formation of large pores with a broad size distribution from 10 to 1000 nm were observed. These sizes correspond to the spaces between the microspheres and the aggretas forming the copolymers beads and these results were discussed. In the suspension polymerization technique, it is found that parameters is like the suspension's agent and amount, speed of mixing, the shape of mixer and reactor, the ratio of the organic and inorganic phases do not affect the porosity of the beads which have the ability of adsorbstion. They only affect their diameter and shape of the beads.